與地震展開時間博弈 人工智能趕上來

8月8日21時19分,四川省阿壩州九寨溝縣(北緯33.2度,東經103.82度)發生7.0級地震,震源深度20公里。中國地震臺網中心和四川地震局等單位的專家緊急會商后認為,在震區近幾日仍存在發生6級左右余震的可能。

不幸的是,九寨溝地震還未過去,又傳來新疆地震的消息。9日7時27分,新疆博爾塔拉蒙古自治州精河縣發生6.6級地震,震源深度11千米。造成新疆地區多人受傷,大量房屋倒塌受損。

連續兩地地震,兩者之間是否才能在聯系有待研究,但不得不承認的是,由于我國位于世界兩大地震帶――環太平洋地震帶與歐亞地震帶之間的地區,受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓,地震斷裂帶還是十分活躍的。臺灣省、西南地區、西北地區、華北地區、東南沿海地區是中國地震主要分布區域。根據中國地震局報道,2017上半年,中國及周邊地區發生了5次五級以上地震。

2008年四川汶川8.0級地震

2010年青海玉樹7.1級地震

2013年四川雅安7.0級地震

2014年新疆和田7.3級地震

大自然的力量是如此強大,人類在在大自然面前仍然是渺小的。我們無法阻擋大自然的力量,只能在自然災害發生前提前做好預防,在災難中正確應對,在災難發生后積極挽救。

震前預警 爭分奪秒

在這次的九寨溝地震發生前,同屬阿壩州的汶川縣電視臺提前發出地震預警。正在播放的電視節目變成一段藍底白字的地震預警畫面,顯示文字“地震預警系統,四川省九寨溝正在發生地震,汶川有感,請做好避險準備”,語音播報從40多秒開始倒計時。這是由地震預警系統發出的信息,這套預警系統由當地地震局免費安裝,與汶川縣的電視數字終端相連接,一旦發生地震,電視信號會自動切斷,發出警報,提醒市民撤離。此次地震中,成都市提前71秒收到地震預警,隴南市提前19秒收到預警;包括汶川電視臺在內的媒體、“四川科技”等近20個政務微博發布了地震預警信息,為預警地區人民爭取到了寶貴的生命時間。但系統開發者也表示這套系統只能做到地震預警,而不是地震預測。

地震科學家也表示,在現有科技條件下,人們尚無法對地震做出三要素精確的短臨預報,只能做出對防震減災、工程設計具有重要參考意義的中長期地震風險預測。

地震預測真的那么難?地震預警能否將時間更加提前?

人工智能 大膽嘗試

隨著人工智能AI技術在近年來的成熟與推廣,人們對利用AI技術來對抗地震危害展開了大膽設想。

震前預警

地震這類災害有很多的微觀前兆,會涉及地殼運動、磁場、重力甚至是地下水化學成分的變化。日本京都大學一研究小組調查分析發現,大地震發生前震源上空的電離圈電子數有異常增加的情況,據此斷定大地震發生,如果該論斷屬實,那么傳感器不需要深入地下也可實現預測。該小組計劃利用專業儀器對這些數據進行不間斷監測,全面分析微觀千兆,有望提前1小時至20分鐘預測7級以上大地震。但龐大的監測數據,對大數據的分析任務就特別重了,大數據加云端服務被認為是最佳解決方案。

此外,一些歐美地質科學研究中心開始嘗試與計算機科學進行跨界。其中一種思路是,不給系統太多數據。而是給出部分地震更全面的模型,讓深度學習系統自我訓練完善對地震規律的理解。

災后搜救

在地震發生后,第一時間展開救援時挽救生命的要務。AI時代,研究人員計劃使用人工智能分析技術判斷哪些地方為重災區并存在生命跡象,以便搜救人員第一時間展開救援。而在救援的同時,災區最大的威脅還來自地震后的余震影響,此次九寨溝地震發生后,地震專家也預測其后仍有大量余震。搶救生命時間不可耽誤,而余震危險不得不防,救援人員只有保障自身安全才能挽救更多生命。通過人工智能的深度學習與彈性網絡技術,來分析強震之后的余震模型,推導地質結構、震源方位、震級等因素與余震的關系,就成為了一個難度相對較低,有較強可行性的人工智能應對地震方案。

此外人們也在展開利用人工智能進行山體滑坡、房屋倒塌的預測,以及救災人員物資的合理調配、災區人群的跟蹤疏導、震后通訊建設、機器人搜救等方面的應用,有些應用還在未成熟,而有些應用已接近成熟。

結語:在即將到來的AI時代,相信當更多的AI應用于災難的救援過程時,其所帶來的效果和優勢會體現的更加讓人震撼和落地。

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